磁致伸缩材料驱动的电静液作动器设计方法及性能研究

M-EHA(Magnetostrictive electro hydrostatic actuator)是以GMM材料为驱动元件的一种适用于多应用场合的电静液作动器,其性能影响因素较多,理论分析较复杂。为能够对时间域下作动器的动态输出位移进行研究,提出了一种新型的M-EHA的设计方法并研制了原理样机;针对作动器试验测试过程中所涉及的相关要求,对作动器相关结构进行了优化设计,搭建了实验平台;提出了一种新型的簧片阀腔体结构,能够有效提高整个阀门性能;设计了一种球头螺栓式预应力施加装置,既保护了驱动单元,又能够测试M-EHA在不同预应力下的输出性能;在不同工作频率下对M-EHA的输出位移特性进行了试验研究,在不同的偏置压力下对作动器的输出速度特性进行了试验研究。

谐波减速器改性凸轮波发生器的设计

波发生器是柔轮受力特性研究的关键。为能够提高柔轮的寿命,提出了一种新的改性凸轮波发生器作用于柔轮。改性凸轮轮廓由两段偏心圆弧和两段椭圆弧连接组成,并将偏心圆弧与椭圆弧平滑过渡、柔轮内表面载荷分布均匀、啮合处啮合性能良好等限制条件转化为设计改性凸轮的约束条件。通过计算实例分析了不同参数的改性凸轮作用下的柔轮内周边曲线曲率变化,并据此选取了改性凸轮波发生器。有限元仿真和试验结果表明,与传统的椭圆凸轮波发生器作用的谐波减速器相比,采用改性凸轮作用的谐波减速器柔轮的齿圈两端端的应力明显降低,应力的分布也更加均匀,传动的精度更高,寿命更长。